Régulation des débits sur les prises gravitaires ...

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David Dorchies [email protected] Rencontre technique annuelle AIRMF / IRSTEA Salon-de-Provence, le 12 mars 2019 Régulation des débits sur les prises gravitaires : Typologie des risques liés au débit restitué et résultats de mesures en continu www.g-eau.net www.irstea.fr

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David Dorchies

[email protected]

Rencontre technique annuelle AIRMF / IRSTEA

Salon-de-Provence, le 12 mars 2019

Régulation des débits sur les prises gravitaires : Typologie des risques liés au débit restitué et résultats de mesures en continu

www.g-eau.net www.irstea.fr

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RÉGULATION

DES DÉBITS

SUR LES

PRISES

GRAVITAIRES :

TYPOLOGIE

DES RISQUES

LIÉS AU DÉBIT

RESTITUÉ ET

RÉSULTATS

DE MESURES

EN CONTINU

Rencontre technique annuelle AIRMF / IRSTEA – 12 mars 2019

Régulation des débits sur les prises gravitaires :

Typologie des risques liés au débit restitué et résultats

de mesures en continu

• Présentation du projet MADRiD

(convention ONEMA 2016-2018)

• Méthodologie de l’étude

• Principes de régulation du débit restitué

• Caractérisation du risque de non respect du débit

réservé

• Adaptation des prises pour le respect du débit

réservé

• Sites pilotes : mesures en continu

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RÉGULATION

DES DÉBITS

SUR LES

PRISES

GRAVITAIRES :

TYPOLOGIE

DES RISQUES

LIÉS AU DÉBIT

RESTITUÉ ET

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Régulation des débits sur les prises gravitaires :

Typologie des risques liés au débit restitué et résultats

de mesures en continu

• Présentation du projet MADRiD

(convention ONEMA 2016-2018)

• Méthodologie de l’étude

• Principes de régulation du débit restitué

• Caractérisation du risque de non respect du débit

réservé

• Adaptation des prises pour le respect du débit

réservé

• Sites pilotes : mesures en continu

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DES DÉBITS

SUR LES

PRISES

GRAVITAIRES :

TYPOLOGIE

DES RISQUES

LIÉS AU DÉBIT

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Convention de recherche

Irstea-ONEMA 2016-2018

Action MADRiD Méthodologie d’Aménagement des prises gravitaires

de canaux en rivière pour la conception de Dispositifs

de Restitution du Débit minimal • Public : Canaux d’irrigation gravitaire de petites tailles contraints par le

débit réservé

• Contexte :

• application de l’augmentation du débit réservé de 1/40ème à 1/10ème du

module (Loi sur l’eau de 2006)

• Comptage des volumes prélevés (redevance Agence de l’Eau)

• Objectifs : Proposer des aménagements hydrauliques simples, bon

marché et rustiques, permettant le respect du débit minimal et une

optimisation du débit prélevé

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SUR LES

PRISES

GRAVITAIRES :

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LIÉS AU DÉBIT

RESTITUÉ ET

RÉSULTATS

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Contenu de l’action

2016-2017 Typologie des

prises d’eau Visite de prises de canaux

(levés topographiques et

jaugeages systématiques)

Objectifs :

Élaborer une typologie

hydraulique des prises d’eau

gravitaire permettant de

diagnostiquer le risque de non

respect du débit restitué

Crédit photos : David Dorchies (Irstea)

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RÉGULATION

DES DÉBITS

SUR LES

PRISES

GRAVITAIRES :

TYPOLOGIE

DES RISQUES

LIÉS AU DÉBIT

RESTITUÉ ET

RÉSULTATS

DE MESURES

EN CONTINU

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Contenu de l’action

Études hydrauliques Étude du fonctionnement hydraulique d’ouvrage à faible charge peu

sensibles aux variations de niveau (expérimentation labo + modélisation)

Objectifs :

Etre capable de dimensionner des ouvrages répondant aux différentes

contraintes rencontrées sur le terrain

Module expérimental (UMR G-EAU)

Modélisation 2D/3D

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RÉGULATION

DES DÉBITS

SUR LES

PRISES

GRAVITAIRES :

TYPOLOGIE

DES RISQUES

LIÉS AU DÉBIT

RESTITUÉ ET

RÉSULTATS

DE MESURES

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Contenu de l’action

Sites pilotes

2017-2018 Suivi des débits en continu sur deux sites pilotes

Actions prévues (2019-2020 ?) Test d’aménagement sur sites pilotes

Rédaction de la méthodologie d’aménagement des prises gravitaires

Développement d’un logiciel de dimensionnement des installations

Objectifs : Pour le gestionnaire, être capable de définir s’il est nécessaire d’aménager

la prise d’eau et si oui proposer un aménagement robuste et économique :

permettant de respecter au mieux les contraintes (débit minimum, droit d’eau)

à partir de la topographie de la prise d’eau

Page 8: Régulation des débits sur les prises gravitaires ...

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RÉGULATION

DES DÉBITS

SUR LES

PRISES

GRAVITAIRES :

TYPOLOGIE

DES RISQUES

LIÉS AU DÉBIT

RESTITUÉ ET

RÉSULTATS

DE MESURES

EN CONTINU

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Régulation des débits sur les prises gravitaires :

Typologie des risques liés au débit restitué et résultats

de mesures en continu

• Présentation du projet MADRiD

(convention ONEMA 2016-2018)

• Méthodologie de l’étude

• Principes de régulation du débit restitué

• Caractérisation du risque de non respect du débit

réservé

• Adaptation des prises pour le respect du débit

réservé

• Sites pilotes : mesures en continu

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RÉGULATION

DES DÉBITS

SUR LES

PRISES

GRAVITAIRES :

TYPOLOGIE

DES RISQUES

LIÉS AU DÉBIT

RESTITUÉ ET

RÉSULTATS

DE MESURES

EN CONTINU

Rencontre technique annuelle AIRMF / IRSTEA – 12 mars 2019

Méthodologie : localisation des canaux étudiés

Page 10: Régulation des débits sur les prises gravitaires ...

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Rencontre technique annuelle AIRMF / IRSTEA – 12 mars 2019

RESPECT DU

DÉBIT MINIMAL

SUR LES

PRISES D’EAU

D’IRRIGATION :

ÉTAT DES

LIEUX

Méthodologie :

relevés sur le

terrain

Description de la

prise et des

organes de

régulation

Page 11: Régulation des débits sur les prises gravitaires ...

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Rencontre technique annuelle AIRMF / IRSTEA – 12 mars 2019

RESPECT DU

DÉBIT MINIMAL

SUR LES

PRISES D’EAU

D’IRRIGATION :

ÉTAT DES

LIEUX

Méthodologie :

relevés sur le

terrain

Mesures des débits

Page 12: Régulation des débits sur les prises gravitaires ...

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Rencontre technique annuelle AIRMF / IRSTEA – 12 mars 2019

RESPECT DU

DÉBIT MINIMAL

SUR LES

PRISES D’EAU

D’IRRIGATION :

ÉTAT DES

LIEUX

Méthodologie :

relevés sur le

terrain

Topographie du seuil

de dérivation, des

ouvrages de

régulation et des

canaux

Page 13: Régulation des débits sur les prises gravitaires ...

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Rencontre technique annuelle AIRMF / IRSTEA – 12 mars 2019

RESPECT DU

DÉBIT MINIMAL

SUR LES

PRISES D’EAU

D’IRRIGATION :

ÉTAT DES

LIEUX

Méthodologie :

Modélisation de la

prise

Modélisation des

écoulements au

dessus du seuil

de dérivation

Développement d’une

formule pour les seuils à

profil en travers

quelconque

Calage avec le débit

mesuré

Page 14: Régulation des débits sur les prises gravitaires ...

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RÉGULATION

DES DÉBITS

SUR LES

PRISES

GRAVITAIRES :

TYPOLOGIE

DES RISQUES

LIÉS AU DÉBIT

RESTITUÉ ET

RÉSULTATS

DE MESURES

EN CONTINU

Rencontre technique annuelle AIRMF / IRSTEA – 12 mars 2019

Régulation des débits sur les prises gravitaires :

Typologie des risques liés au débit restitué et résultats

de mesures en continu

• Présentation du projet MADRiD

(convention ONEMA 2016-2018)

• Méthodologie de l’étude

• Principes de régulation du débit restitué

• Caractérisation du risque de non respect du débit

réservé

• Adaptation des prises pour le respect du débit

réservé

• Sites pilotes : mesures en continu

Page 15: Régulation des débits sur les prises gravitaires ...

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RÉGULATION

DES DÉBITS

SUR LES

PRISES

GRAVITAIRES :

TYPOLOGIE

DES RISQUES

LIÉS AU DÉBIT

RESTITUÉ ET

RÉSULTATS

DE MESURES

EN CONTINU

Rencontre technique annuelle AIRMF / IRSTEA – 12 mars 2019

Définitions des débits minimum biologique,

plancher, réservé…

Débit minimum biologique : débit minimal garantissant en permanence la vie, la circulation et la

reproduction des espèces vivant dans les eaux

Déterminé par une étude hydrologique, hydraulique ou « d’habitat »

Débit plancher : • 10ème ou 20ème du module

Débit réservé : Plus forte valeur entre le

débit minimum biologique

et le débit plancher

Exemple : étude par la méthode des micro-habitats avec le logiciel HABBY

(HABitat suitaBilitY) développé par Irstea, EDF et l’AFB

https://github.com/YannIrstea/habby

Page 16: Régulation des débits sur les prises gravitaires ...

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RÉGULATION

DES DÉBITS

SUR LES

PRISES

GRAVITAIRES :

TYPOLOGIE

DES RISQUES

LIÉS AU DÉBIT

RESTITUÉ ET

RÉSULTATS

DE MESURES

EN CONTINU

Rencontre technique annuelle AIRMF / IRSTEA – 12 mars 2019

Comment réguler le débit restitué et le débit

prélevé avec des ouvrages fixes ?

1. Un seuil de

dérivation canalisant

le débit d’étiage

2. Un exutoire

aménagé pour

garantir le DMB

3. Un ouvrage de

régulation du débit

prélevé

Page 17: Régulation des débits sur les prises gravitaires ...

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MAÎTRISE DES

DÉBITS

PRÉLEVÉS EN

RIVIÈRE SUR

LES CANAUX

D’IRRIGATION

GRAVITAIRE

Journée technique AIRMF – 10 mars 2016

Aménagement type d’un dispositif de restitution du

débit minimal

En fonction du débit amont,

3 cas de figures :

Extrait de D. Baril, D. Courret, and B. Faure. Note technique sur la conception des

dispositifs de restitution du débit minimal. Note technique, ONEMA, Janvier 2014.

Débit amont minimal minimal +

prélevable

b c

0

a

Page 18: Régulation des débits sur les prises gravitaires ...

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(a) Le débit est inférieur au débit minimal

La totalité du débit doit passer par le

canal de restitution :

• Le seuil du canal de restitution est

le seuil le plus bas du dispositif

• La prise du canal est située

suffisamment haute pour

n’effectuer aucun prélèvement

pour un débit inférieur au débit

réservé

Convention

Irstea-

ONEMA

2016-2018

Action

MADRiD

Prise

d’eau Restitution Seuil

Page 19: Régulation des débits sur les prises gravitaires ...

19

(b) Le débit est supérieur au débit minimal mais

insuffisant pour satisfaire le droit d’eau du canal

Le surplus par rapport au débit

minimal passe par la prise du canal :

• L’orifice du canal de restitution

permet de limiter le débit restitué

• Le seuil est placé suffisamment

haut pour garantir le prélèvement

du droit d’eau avant surverse du

seuil

Convention

Irstea-

ONEMA

2016-2018

Action

MADRiD

Prise

d’eau Restitution Seuil

Page 20: Régulation des débits sur les prises gravitaires ...

20

(c) Le débit est supérieur à la somme du débit

minimal et prélevable

Le surplus de débit passe par le

seuil :

• L’orifice de la prise d’eau permet

de limiter le débit prélevé

• Le seuil est suffisamment large

pour limiter l’augmentation de

charge sur le dispositif

Convention

Irstea-

ONEMA

2016-2018

Action

MADRiD

Prise

d’eau Restitution Seuil

Page 21: Régulation des débits sur les prises gravitaires ...

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Distribution des débits en fonction du débit amont

Convention

Irstea-

ONEMA

2016-2018

Action

MADRiD

• Débit réservé 50 L/s : orifice de 500 cm²

• Débit prélevable 30 L/s : Vanne rectangulaire (B=50 cm, W=10 cm, cote

de seuil 11,6 cm au dessus du seuil de l’orifice)

• Seuil de 5 m de large avec une cote de crête 21,6 cm au dessus du seuil

du module à masque

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

bit

s au

x o

uvr

age

s (L

/s)

Débit amont (L/s)

Module à masques Vanne canal Seuil rivière

Qamont < 50 L/s

Pas ou peu de

prélèvements

50L/s < Qamont < ~95 L/s

Prélèvements &

Limitation du débit restitué

Qamont > ~95 L/s

Surverse du seuil

Limitation du débit prélevé

Comment

limiter le débit

restitué et le

débit prélevé ?

Page 22: Régulation des débits sur les prises gravitaires ...

22

Baril, D., Courret, D., Faure, B., 2014. Note technique sur la conception des dispositifs de restitution du débit minimal (Note technique), RefMADI. ONEMA. http://www.trameverteetbleue.fr/sites/default/files/references_bibliographiques/note-technique-dispositifs-restitution-debit-minimal-2014-01-20-f_cle21e2b7.pdf

A développer :

Outil d’aide au dimensionnement des ouvrages de prise (restitution et prélèvement)

Convention

Irstea-

ONEMA

2016-2018

Action

MADRiD

Dimensionnement

des ouvrages

Page 23: Régulation des débits sur les prises gravitaires ...

23

MAÎTRISE DES

DÉBITS

PRÉLEVÉS EN

RIVIÈRE SUR

LES CANAUX

D’IRRIGATION

GRAVITAIRE

Journée technique AIRMF – 10 mars 2016

Régulation des débits sur les prises gravitaires :

Typologie des risques liés au débit restitué et résultats

de mesures en continu

• Présentation du projet MADRiD (convention ONEMA 2016-2018)

• Méthodologie de l’étude

• Principes de régulation du débit restitué

• Caractérisation du risque de non respect du débit réservé

• Adaptation des prises pour le respect du débit réservé

• Sites pilotes : mesures en continu

Page 24: Régulation des débits sur les prises gravitaires ...

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RÉGULATION

DES DÉBITS

SUR LES

PRISES

GRAVITAIRES :

TYPOLOGIE

DES RISQUES

LIÉS AU DÉBIT

RESTITUÉ ET

RÉSULTATS

DE MESURES

EN CONTINU

Rencontre technique annuelle AIRMF / IRSTEA – 12 mars 2019

Comment caractériser le risque de non respect

du débit réservé ? Probabilité que débit

d’étiage soit tel que

le débit réservé ne

soit pas respecté

Capacité de la prise

d’eau à réguler le

débit prélevé en

fonction du débit du

cours d’eau

Page 25: Régulation des débits sur les prises gravitaires ...

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RÉGULATION

DES DÉBITS

SUR LES

PRISES

GRAVITAIRES :

TYPOLOGIE

DES RISQUES

LIÉS AU DÉBIT

RESTITUÉ ET

RÉSULTATS

DE MESURES

EN CONTINU

Rencontre technique annuelle AIRMF / IRSTEA – 12 mars 2019

Définition de l’aléa du non respect du débit

réservé

Comment définir la probabilité d’avoir :

Débit restitué < Débit réservé

Informations disponibles sur les 18 canaux étudiés : 8 canaux avec un débit réservé

9 canaux avec un droit d’eau

6 canaux avec module du cours d’eau

Difficulté voire Impossibilité dans la plupart des cas

de caractériser la probabilité de ne pas respecter le

débit réservé

La définition du régime hydrologique des cours

d’eau prélevés n’était pas prévue dans l’étude

Page 26: Régulation des débits sur les prises gravitaires ...

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RÉGULATION

DES DÉBITS

SUR LES

PRISES

GRAVITAIRES :

TYPOLOGIE

DES RISQUES

LIÉS AU DÉBIT

RESTITUÉ ET

RÉSULTATS

DE MESURES

EN CONTINU

Rencontre technique annuelle AIRMF / IRSTEA – 12 mars 2019

Difficultés métrologiques pour mesurer le débit

du cours d’eau à l’étiage

Mesure en continue impossible en

l’absence d’un seuil de dérivation

étanche et d’un exutoire de restitution.

Mesures ponctuelles très délicates sur

les cours d’eau à fort transport solide :

• Cours d’eau à tresse

• Flux non négligeable dans un épais lit

de galet

Page 27: Régulation des débits sur les prises gravitaires ...

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RÉGULATION

DES DÉBITS

SUR LES

PRISES

GRAVITAIRES :

TYPOLOGIE

DES RISQUES

LIÉS AU DÉBIT

RESTITUÉ ET

RÉSULTATS

DE MESURES

EN CONTINU

Rencontre technique annuelle AIRMF / IRSTEA – 12 mars 2019

Vulnérabilité des prises d’eau :

Seuil de dérivation

Sans seuil

Canal de Joncet (P.-O.)

David

Dorc

hie

s ©

Irs

tea

Pie

rre L

e F

aucheux ©

Irs

tea

P

ierr

e L

e F

aucheux ©

Irs

tea

Seuil étanche

8/18

8/18

2/18

Seuil non étanche ou partiel

Page 28: Régulation des débits sur les prises gravitaires ...

28

RÉGULATION

DES DÉBITS

SUR LES

PRISES

GRAVITAIRES :

TYPOLOGIE

DES RISQUES

LIÉS AU DÉBIT

RESTITUÉ ET

RÉSULTATS

DE MESURES

EN CONTINU

Rencontre technique annuelle AIRMF / IRSTEA – 12 mars 2019

Vulnérabilité des prises d’eau :

Exutoire de restitution

Aucun

dispositif

de restitution

du débit

réservé

12/18

David

Dorc

hie

s ©

Irs

tea

Vanne de fond du seuil du canal de la Plaine (P.-O.)

Orifice du canal du Prat (30)

6/18 Avec

dispositif

Page 29: Régulation des débits sur les prises gravitaires ...

29

RÉGULATION

DES DÉBITS

SUR LES

PRISES

GRAVITAIRES :

TYPOLOGIE

DES RISQUES

LIÉS AU DÉBIT

RESTITUÉ ET

RÉSULTATS

DE MESURES

EN CONTINU

Rencontre technique annuelle AIRMF / IRSTEA – 12 mars 2019

Vulnérabilité des prises d’eau :

Régulation débit prélevé

Vanne en tête

David

Dorc

hie

s ©

Irs

tea

4/18

2/18

4/18 Vanne aval avec déversoir

5/18

Déversoir de décharge

Aucun

dispositif

de régulation

du débit

prélevé

Buse

3/18

Page 30: Régulation des débits sur les prises gravitaires ...

30

RÉGULATION

DES DÉBITS

SUR LES

PRISES

GRAVITAIRES :

TYPOLOGIE

DES RISQUES

LIÉS AU DÉBIT

RESTITUÉ ET

RÉSULTATS

DE MESURES

EN CONTINU

Rencontre technique annuelle AIRMF / IRSTEA – 12 mars 2019

Vulnérabilité des prises d’eau :

Prises multiples sur un seuil

David

Dorc

hie

s ©

Irs

tea

3/18

15/18

Prises multiples

sur un seuil

Prise unique

sur un seuil

Page 31: Régulation des débits sur les prises gravitaires ...

31

RÉGULATION

DES DÉBITS

SUR LES

PRISES

GRAVITAIRES :

TYPOLOGIE

DES RISQUES

LIÉS AU DÉBIT

RESTITUÉ ET

RÉSULTATS

DE MESURES

EN CONTINU

Rencontre technique annuelle AIRMF / IRSTEA – 12 mars 2019

Régulation des débits sur les prises gravitaires :

Typologie des risques liés au débit restitué et résultats

de mesures en continu

• Présentation du projet MADRiD

(convention ONEMA 2016-2018)

• Méthodologie de l’étude

• Principes de régulation du débit restitué

• Caractérisation du risque de non respect du débit

réservé

• Adaptation des prises pour le respect du débit

réservé

• Sites pilotes : mesures en continu

Page 32: Régulation des débits sur les prises gravitaires ...

32

RÉGULATION

DES DÉBITS

SUR LES

PRISES

GRAVITAIRES :

TYPOLOGIE

DES RISQUES

LIÉS AU DÉBIT

RESTITUÉ ET

RÉSULTATS

DE MESURES

EN CONTINU

Rencontre technique annuelle AIRMF / IRSTEA – 12 mars 2019

Adaptabilité des prises pour le respect du débit

réservé

Seuil étanche

avec

exutoire

Seuil étanche

sans

exutoire

Seuil non

étanche

sans

exutoire

Sans seuil

Page 33: Régulation des débits sur les prises gravitaires ...

33

RÉGULATION

DES DÉBITS

SUR LES

PRISES

GRAVITAIRES :

TYPOLOGIE

DES RISQUES

LIÉS AU DÉBIT

RESTITUÉ ET

RÉSULTATS

DE MESURES

EN CONTINU

Rencontre technique annuelle AIRMF / IRSTEA – 12 mars 2019

Comment adapter les prises pour respecter le

débit réservé

Prise sans seuil ou avec seuil partiel (rivière en

tresse…)

• Impossible de contrôler le débit restitué mais vulnérabilité faible

Prise avec seuil non étanche

• Étanchéifier le seuil (batardeaux

amovibles…)

• Aménager un exutoire pour le débit

réservé (échancrure, orifice…)

• Rehausser la prise d’eau avec un

batardeau (priorité au débit restitué)

Seuil et prise d’eau

Canal du Gion (04)

Page 34: Régulation des débits sur les prises gravitaires ...

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RÉGULATION

DES DÉBITS

SUR LES

PRISES

GRAVITAIRES :

TYPOLOGIE

DES RISQUES

LIÉS AU DÉBIT

RESTITUÉ ET

RÉSULTATS

DE MESURES

EN CONTINU

Rencontre technique annuelle AIRMF / IRSTEA – 12 mars 2019

Adaptabilité des prises pour le respect du débit

réservé

Prise avec seuil étanche sans exutoire de restitution

• Aménager un exutoire de restitution :

• Échancrure ou orifice dans le seuil

• Créer un orifice à l’aval de la prise

• Rehausser la prise d’eau (priorité restitution)

• Batardeau sur la prise si échancrure ou orifice dans le seuil

• Batardeau à l’aval de la décharge si exutoire à l’aval de la prise

Prise avec seuil étanche et exutoire de restitution

• Ouvrir l’exutoire de restitution

• La totalité des vannes de fond et de décharge était fermées lors de

l’inventaire

• Rehausser la prise d’eau (priorité restitution)

• Batardeau sur la prise si échancrure ou orifice dans le seuil

• Batardeau à l’aval de la décharge si exutoire à l’aval de la prise

Page 35: Régulation des débits sur les prises gravitaires ...

35

RÉGULATION

DES DÉBITS

SUR LES

PRISES

GRAVITAIRES :

TYPOLOGIE

DES RISQUES

LIÉS AU DÉBIT

RESTITUÉ ET

RÉSULTATS

DE MESURES

EN CONTINU

Rencontre technique annuelle AIRMF / IRSTEA – 12 mars 2019

Régulation des débits sur les prises gravitaires :

Typologie des risques liés au débit restitué et résultats

de mesures en continu

• Présentation du projet MADRiD

(convention ONEMA 2016-2018)

• Méthodologie de l’étude

• Principes de régulation du débit restitué

• Caractérisation du risque de non respect du débit

réservé

• Adaptation des prises pour le respect du débit

réservé

• Sites pilotes : mesures en continu

Page 36: Régulation des débits sur les prises gravitaires ...

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RÉGULATION

DES DÉBITS

SUR LES

PRISES

GRAVITAIRES :

TYPOLOGIE

DES RISQUES

LIÉS AU DÉBIT

RESTITUÉ ET

RÉSULTATS

DE MESURES

EN CONTINU

Rencontre technique annuelle AIRMF / IRSTEA – 12 mars 2019

Sites pilotes : mesures en continu

Canal du Gion à Clumanc dans le ravin

du Gion (Alpes-de-Haute-Provence)

Canal de Caudiès sur la Boulzane à

Caudiès-de-Fenouillèdes

(Pyrénées-Orientales)

Page 37: Régulation des débits sur les prises gravitaires ...

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RÉGULATION

DES DÉBITS

SUR LES

PRISES

GRAVITAIRES :

TYPOLOGIE

DES RISQUES

LIÉS AU DÉBIT

RESTITUÉ ET

RÉSULTATS

DE MESURES

EN CONTINU

Rencontre technique annuelle AIRMF / IRSTEA – 12 mars 2019

Canal du Gion

Bassin versant

~ 16,5 km²

Page 38: Régulation des débits sur les prises gravitaires ...

38

RÉGULATION

DES DÉBITS

SUR LES

PRISES

GRAVITAIRES :

TYPOLOGIE

DES RISQUES

LIÉS AU DÉBIT

RESTITUÉ ET

RÉSULTATS

DE MESURES

EN CONTINU

Rencontre technique annuelle AIRMF / IRSTEA – 12 mars 2019

Prise d’eau du canal du Gion

Gion amont

Gion aval

Canal

Seuil non

étanche

Page 39: Régulation des débits sur les prises gravitaires ...

39

RÉGULATION

DES DÉBITS

SUR LES

PRISES

GRAVITAIRES :

TYPOLOGIE

DES RISQUES

LIÉS AU DÉBIT

RESTITUÉ ET

RÉSULTATS

DE MESURES

EN CONTINU

Rencontre technique annuelle AIRMF / IRSTEA – 12 mars 2019

Seuil de mesure sur le Gion à l’aval de la prise

Construit à l’aval du seuil

Suffisamment bas pour ne pas

perturber la dérivation actuelle

(Seuil de dérivation dénoyé)

Page 40: Régulation des débits sur les prises gravitaires ...

40

RÉGULATION

DES DÉBITS

SUR LES

PRISES

GRAVITAIRES :

TYPOLOGIE

DES RISQUES

LIÉS AU DÉBIT

RESTITUÉ ET

RÉSULTATS

DE MESURES

EN CONTINU

Rencontre technique annuelle AIRMF / IRSTEA – 12 mars 2019

Seuil de mesure sur le Gion à l’aval de la prise

Seuil avec une échancrure comprenant un seuil mince

• Seuil mince de 69 cm de large

• Seuil épais de 20 cm situé 11 cm plus haut de 2,71 m de large

La pente est suffisante pour que le seuil de dérivation

et le seuil de mesure soient dénoyés

Page 41: Régulation des débits sur les prises gravitaires ...

41

RÉGULATION

DES DÉBITS

SUR LES

PRISES

GRAVITAIRES :

TYPOLOGIE

DES RISQUES

LIÉS AU DÉBIT

RESTITUÉ ET

RÉSULTATS

DE MESURES

EN CONTINU

Rencontre technique annuelle AIRMF / IRSTEA – 12 mars 2019

Seuil de mesure sur le canal du Gion

Seuil situé suffisamment

loin de la prise pour que la

courbe de remous du seuil

ne perturbe pas le débit

prélevé.

Seuil mince paroi de 40 cm

de large avec une hauteur

max de 30 cm.

Page 42: Régulation des débits sur les prises gravitaires ...

42

RÉGULATION

DES DÉBITS

SUR LES

PRISES

GRAVITAIRES :

TYPOLOGIE

DES RISQUES

LIÉS AU DÉBIT

RESTITUÉ ET

RÉSULTATS

DE MESURES

EN CONTINU

Rencontre technique annuelle AIRMF / IRSTEA – 12 mars 2019

Matériel de mesure

Mesure de niveau d’eau à l’amont de chaque seuil par

capteur de pression

Enregistrement des données sur Centrale Campbell

CR800 alimentée par batterie 12 V.

Page 43: Régulation des débits sur les prises gravitaires ...

43

RÉGULATION

DES DÉBITS

SUR LES

PRISES

GRAVITAIRES :

TYPOLOGIE

DES RISQUES

LIÉS AU DÉBIT

RESTITUÉ ET

RÉSULTATS

DE MESURES

EN CONTINU

Rencontre technique annuelle AIRMF / IRSTEA – 12 mars 2019

Mesures des niveaux d’eau

Filtrage des

artéfacts et

correction

des niveaux

2018

2017

Page 44: Régulation des débits sur les prises gravitaires ...

44

RÉGULATION

DES DÉBITS

SUR LES

PRISES

GRAVITAIRES :

TYPOLOGIE

DES RISQUES

LIÉS AU DÉBIT

RESTITUÉ ET

RÉSULTATS

DE MESURES

EN CONTINU

Rencontre technique annuelle AIRMF / IRSTEA – 12 mars 2019

Calcul des débits: Saison 2017

Périodes de prélèvements

Débit de la rivière quasi-nul durant les prélèvements

m3/s

Page 45: Régulation des débits sur les prises gravitaires ...

45

RÉGULATION

DES DÉBITS

SUR LES

PRISES

GRAVITAIRES :

TYPOLOGIE

DES RISQUES

LIÉS AU DÉBIT

RESTITUÉ ET

RÉSULTATS

DE MESURES

EN CONTINU

Rencontre technique annuelle AIRMF / IRSTEA – 12 mars 2019

Calcul des débits: Saison 2018 m

3/s

Périodes de prélèvements

Capteur rivière défaillant (oscillations anormales + absence de

réaction au prélèvement)

Page 46: Régulation des débits sur les prises gravitaires ...

46

RÉGULATION

DES DÉBITS

SUR LES

PRISES

GRAVITAIRES :

TYPOLOGIE

DES RISQUES

LIÉS AU DÉBIT

RESTITUÉ ET

RÉSULTATS

DE MESURES

EN CONTINU

Rencontre technique annuelle AIRMF / IRSTEA – 12 mars 2019

Canal de Caudiès

Bassin versant

~75 km²

Page 47: Régulation des débits sur les prises gravitaires ...

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RÉGULATION

DES DÉBITS

SUR LES

PRISES

GRAVITAIRES :

TYPOLOGIE

DES RISQUES

LIÉS AU DÉBIT

RESTITUÉ ET

RÉSULTATS

DE MESURES

EN CONTINU

Rencontre technique annuelle AIRMF / IRSTEA – 12 mars 2019

Description

du site

Caractéristiques

principales

Un seuil étanche

3 prises d’eau

équipées de vannes

martellières

Exutoires de décharge

sur les 3 canaux

Page 48: Régulation des débits sur les prises gravitaires ...

48

Rencontre technique annuelle AIRMF / IRSTEA – 12 mars 2019

RESPECT DU

DÉBIT MINIMAL

SUR LES

PRISES D’EAU

D’IRRIGATION :

ÉTAT DES

LIEUX

Matériel de

mesure

Seuil de mesure sur

chaque canal :

• Canal rive droite : mesure

amont-aval (ennoiement du

seuil possible)

• Canal du Roi : mesure

amont

• Rivière : mesure à l’amont

du seuil de dérivation

Page 49: Régulation des débits sur les prises gravitaires ...

49

RÉGULATION

DES DÉBITS

SUR LES

PRISES

GRAVITAIRES :

TYPOLOGIE

DES RISQUES

LIÉS AU DÉBIT

RESTITUÉ ET

RÉSULTATS

DE MESURES

EN CONTINU

Rencontre technique annuelle AIRMF / IRSTEA – 12 mars 2019

Canal gauche seuil noyé : sabot ADCP

Problématique

• Le niveau de prélèvements à l’aval

noie le seuil

• La mesure amont / aval ne suffit pas

pour mesurer les faibles débits

Solution technique testée

• Mesure des niveaux amont et aval

du seuil

• Mesure de la vitesse moyenne de

l’écoulement au milieu de la section

avec un sabot ADCP

Page 50: Régulation des débits sur les prises gravitaires ...

50

RÉGULATION

DES DÉBITS

SUR LES

PRISES

GRAVITAIRES :

TYPOLOGIE

DES RISQUES

LIÉS AU DÉBIT

RESTITUÉ ET

RÉSULTATS

DE MESURES

EN CONTINU

Rencontre technique annuelle AIRMF / IRSTEA – 12 mars 2019

Difficultés métrologiques pour le débit de la

rivière

Fiabilité du débit de la rivière pour les faibles débits

• Seuil très large débit très sensible aux faibles variations de

niveau

• Le seuil n’est pas parfaitement horizontal

• Faible niveau très sensible aux embâcles

Solution à tester

• Utiliser les manœuvres d’ouverture / fermeture des canaux

pour caler la loi de débit du seuil

Traitement des données en cours…

Page 51: Régulation des débits sur les prises gravitaires ...

51

RÉGULATION

DES DÉBITS

SUR LES

PRISES

GRAVITAIRES :

TYPOLOGIE

DES RISQUES

LIÉS AU DÉBIT

RESTITUÉ ET

RÉSULTATS

DE MESURES

EN CONTINU

Rencontre technique annuelle AIRMF / IRSTEA – 12 mars 2019

Remerciements

Noël Piton (CRA PACA)

Christophe Lafon (CRA Languedoc-Roussillon)

Jonathan Perrot et Jean Bertrand (CA P.-O.)

Maud Kerlaud et Fabienne Guytot (CA Alpes-de-Hautes-Provence)

Muriel Leroux (CA Gard)

Anne-Claire Guenée et Marie-Anne Le Gall (CA Lozère)

Ainsi que les présidents d’ASA et les gestionnaires de canaux qui nous ont

ouvert leurs canaux et nous ont parfois accompagnés sur le terrain